KR20130049986A - 선박의 해적 퇴치 설비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진의 연소에 따라 발생하는 배기가스의 폐열을 이용하여 생성된 고온, 고압의 증기를 상부 갑판의 경계지역에서 고압의 압축 공기와 함께 외부로 분사할 수 있게 함으로써, 해적의 침입을 방지함과 더불어 선박의 피랍 방지 및 승선원의 안전을 확보할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 1차 증기를 발생시키는 1차 증기 생성부, 상기 1차 증기 생성부로부터 발생된 1차 증기를 증기 소비원으로 공급하는 1차 공급관로, 상기 1차 공급관로를 통해 상기 1차 증기 생성부로부터 발생된 1차 증기를 분지관로를 통해 별도로 공급받아 이를 재 가열하여 고온, 고압의 2차 증기를 발생시키는 2차 증기 생성부, 상기 2차 증기 생성부로부터 발생된 2차 증기를 공급받아 이를 고압의 압축 공기를 매개로 외부로 분사하는 분사 장치부, 및 상기 2차 증기와 상기 압축 공기의 분사를 조절하는 개폐 조절부를 구비한다.

Description

선박의 해적 퇴치 설비{Pirate eradication system in ship}

본 발명은 선박의 해적 퇴치 설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진의 연소후 대기중으로 배출되는 배기가스 중 포함된 폐열을 이용하여 고온, 고압의 증기를 생성하고, 이를 상부 갑판으로 제공하여 고압의 압축 공기를 매개로 외부로 분사함으로써 해적의 침입을 방지할 수 있도록 하는 선박의 해적 퇴치 설비에 관한 것이다.

근래에 들어 운항중인 선박에 있어 해적과 같이 외부로부터 허가받지 않은 자의 침입에 따른 피랍 사고가 빈번하게 발생하고 있는 바, 이러한 피랍 사고는 허가받지 않은 자에 의한 선박으로의 무단 승선이 가능함에 따라 기인하는 현상이다.

즉, 일반적인 선박에는 외부로부터 허가받지 않은 자의 침입을 제한하기 위한 별도의 보안 시설이 구비되어 있지 않기 때문에 해적과 같은 허가받지 않은 자에 의한 승선을 막을 수 없었고, 이에 따라 피랍 사고의 발생은 별다른 대책 없이 방치되고 있는 실정이다.

이에 따라 본 출원인은 특허공개공보 제10-2010-0070716호에서와 같이 선체의 경계지역으로 인위적인 전기충격을 발생시킬 수 있는 설비를 구축한 바의 기술을 출원하였다. 상기의 공지기술에는 전원을 고압으로 승압하는 승압부와, 승압부로부터 제공되는 고전압을 선택적으로 인가하는 스위칭부, 및 스위칭부로부터 제공되는 고전압을 매개로 감전 대상물에 대해 전기적 충격을 가할 수 있도록 선체의 경계지역에 설치되는 전기충격 발생부를 갖춘 구성이 개시되어 있다.

그러나, 이와 같은 기술만으로 해적을 보다 효과적으로 퇴치하는 데에는 많은 어려움이 있기 때문에, 이를 보다 근본적으로 개선한 새로운 대책의 강구가 요구되고 있는 실정이다.

10-2010-0070716호의 특허공개공보(명칭; 선박의 전기충격장치)

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사안들을 감안하여 안출된 것으로, 엔진의 연소에 따라 발생하는 배기가스의 폐열을 이용하여 생성된 고온, 고압의 증기를 상부 갑판의 경계지역에서 고압의 압축 공기와 함께 외부로 분사할 수 있게 함으로써, 해적의 침입을 방지함과 더불어 선박의 피랍 방지 및 승선원의 안전을 확보할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 1차 증기를 발생시키는 1차 증기 생성부, 상기 1차 증기 생성부로부터 발생된 1차 증기를 증기 소비원으로 공급하는 1차 공급관로, 상기 1차 공급관로를 통해 상기 1차 증기 생성부로부터 발생된 1차 증기를 분지관로를 통해 별도로 공급받아 이를 재 가열하여 고온, 고압의 2차 증기를 발생시키는 2차 증기 생성부, 상기 2차 증기 생성부로부터 발생된 2차 증기를 공급받아 이를 고압의 압축 공기를 매개로 외부로 분사하는 분사 장치부, 및 상기 2차 증기와 상기 압축 공기의 분사를 조절하는 개폐 조절부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 1차 증기 생성부는 상용 항해시 1차 증기를 발생시키도록 메인 엔진의 배기관로에 설치되는 절탄기로 이루어지고, 상용 항해, 정박, 하역 및 입/출항시 1차 증기를 발생시키도록 연료의 연소를 통해 가열되는 보조 보일러로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 2차 증기 생성부는 1차 증기의 재 가열을 위해 메인 엔진의 배기관로에 설치되는 재 가열설비로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 분사 장치부는 상부 갑판의 가장자리 부위를 따라 다수의 개소로 설치되는 노즐, 상기 노즐에 2차 증기를 공급하도록 설치되는 2차 증기 공급관로, 및 상기 노즐에 압축 공기를 공급하도록 설치되는 공기 공급관로를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 개폐 조절부는 상기 증기 공급관로와 상기 공기 공급관로에 각각 설치되어 개폐 조절되는 개폐조절밸브로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 1차 증기 생성부로 증기의 생성을 위한 물을 공급하는 물 공급부를 더 포함하고, 상기 물 공급부는 상기 1차 증기 생성부로부터 생성된 증기 중 잉여의 증기를 제공받아 이를 응축시키는 덤핑 콘덴서, 상기 덤핑 콘덴서로부터 제공되는 응축수를 저장하는 캐스캐이드 탱크, 및 상기 캐스캐이드 탱크 내에 저장된 응축수를 상기 1차 증기 생성부로 공급하는 응축수 피드 펌프를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 1차 증기 생성부로부터 발생된 증기를 상기 2차 증기 생성부로 제공 가능하도록 공급관로의 개폐를 조절하는 개폐조절밸브를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 1차 증기 생성부에는 증기 생성용 물의 순환 공급을 위한 피드 펌프가 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 선박의 해적 퇴치 설비에 의하면, 상용 항해 중 엔진의 연소에 따라 대기중으로 배출되는 배기가스의 폐열을 회수하고, 회수된 폐열을 매개로 고온, 고압의 증기를 생산하며, 이를 상부 갑판의 경계지역에 걸쳐 다수로 설치된 노즐을 통해 고압의 압축 공기와 함께 외부로 분사할 수 있으므로, 해적의 침입을 보다 적극적으로 차단함과 더불어 선박의 피랍 방지 및 승선원의 안전을 확보할 수 있게 된다. 이 결과, 본 발명은 대기중으로 폐기되는 열 에너지를 보다 적극적으로 활용하여 해적을 퇴치할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 상용 항해가 아닌 기타 정박이나 하역, 입/출항시에는 고온, 고압의 증기를 별도의 연료 공급에 따라 수반되는 연소 과정을 통해 수반되는 열을 이용하여 생산할 수 있으므로, 고온, 고압의 증기 분사를 통해 외부로부터 허가받지 않은 자가 상부 갑판으로 승선하는 것을 원천적으로 차단할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 선박의 해적 퇴치 설비에 대한 구성을 도시한 도면.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 메인 엔진(Main Engine; 10)의 터보 차져(Turbocharger; 10a)로부터 연결되어 배기가스를 대기중으로 배출하는 배기 계통의 배기관로(Exhaust gas pipe line; 12) 중에 증기의 생성을 위한 절탄기(Exhaust gas economizer; 14)가 설치되고, 상기 절탄기(14)의 이후 배기관로(12) 중에 증기를 다시 한 번 더 가열하기 위한 재 가열설비(Re-heating equipment; 16)가 설치된다. 상기 절탄기(14)는 배기관로(12)를 통해 배출되는 배기가스 중 포함된 폐열을 회수하여 증기를 발생시키는 장비이다.

상기 절탄기(14)는 보조 보일러(Aux. boiler; 18)와 스팀관로(20)를 매개로 교통 가능하게 설치되고, 상기 보조 보일러(18)는 스팀관로(20)를 매개로 증기 소비원(도시안됨)과 교통 가능하게 설치된다. 이때 상기 절탄기(14)는 상용 항해(normal sea going)시 1차 증기의 생성을 구현하는 장비에 해당하고, 상기 보조 보일러(18)는 상용 항해와 그 외의 경우, 예컨대 정박시나 하역시, 및 입/출항시에 1차 증기의 생성을 구현하는 장비에 해당한다.

즉, 상기 절탄기(14)는 연료의 연소를 통해 발생되는 배기가스의 폐열(대략 섭씨 220~300도 정도)을 이용하여 증기 소비원에서 필요로 하는 열원으로 활용될 수 있는 7bar 정도의 1차 증기(대략 섭씨 170도 정도)를 생산하는 설비이고, 상기 보조 보일러(18)는 별도로 공급되는 연료의 연소를 통해 7bar 정도의 1차 증기(대략 섭씨 170도 정도)를 생산할 수 있는 설비인 것이다.

상기 스팀관로(20)는 별도의 분지관로(22)를 매개로 증기 소비원에 미처 소비하지 않은 잔류 증기를 응축시키기 위해 덤핑 콘덴서(Dumping condenser; 24)와 연결되고, 상기 덤핑 콘덴서(24)는 응축된 응축수의 저장을 위해 분지관로(22)를 매개로 캐스캐이드 탱크(Cascade tank; 26)와 연결되며, 상기 캐스캐이드 탱크(26)는 상기 보조 보일러(18)와 응축수 공급관로(28)를 매개로 연결되는 한편, 상기 응축수 공급관로(28)에는 응축수를 상기 보조 보일러(18)로 공급하기 위한 제1피드 펌프(Feed water pump; 30)가 설치된다.

상기 응축수 공급관로(28)는 상기 절탄기(14)와 상기 보조 보일러(18) 사이에 걸쳐 연장되도록 설치됨으로써, 상기 절탄기(14)와 상기 보조 보일러(18)는 상기 캐스캐이드 탱크(26)로부터 제공되는 응축수를 공유할 수 있게 된다. 이때 상기 응축수 공급관로(28)에는 응축수의 공급을 위한 제2피드 펌프(32)가 설치된다.

상기 재 가열설비(16)는 상기 절탄기(14) 또는 상기 보조 보일러(18)에 의해 가열된 7bar 정도의 1차 증기를 1차 증기 공급관로(34)를 통해 공급받은 다음, 이를 배기가스의 폐열을 이용하여 추가로 더 가열(Re-heating)함으로써 대략 섭씨 250도 이상의 고온, 고압의 상태인 2차 증기(Super heated steam)를 생성하게 된다.

상기 1차 증기 공급관로(34)는 상기 스팀관로(20)로부터 직접 분지되어 상기 재 가열설비(16)로 연결될 수도 있고, 상기 스팀관로(20)로부터 상기 분지관로(22)를 경유하여 간접적으로 분지되어 상기 재 가열설비(16)로 연결될 수도 있다. 또한, 상기 1차 증기 공급관로(34)에는 제1개폐조절밸브(34a)가 설치되어 있어 상기 재 가열설비(16)로 1차 증기의 공급을 선택적으로 조절할 수 있다. 상기 제1개폐조절밸브(34a)의 개폐는 별도로 구비되는 조작반(도시안됨)의 제어에 의해 원격적으로 조절될 수 있다.

상기 재 가열설비(16)는 2차 증기 공급관로(36)를 매개로 선체의 상부 갑판(38)의 가장자리 부위에 위치한 경계지역의 핸드 레일(도시안됨)을 따라 다수의 개소로 설치되는 노즐(40)과 연결되고, 상기 각각의 노즐(40)은 고압의 압축 공기를 저장하는 저장탱크(42)와 별도의 공기 공급관로(44)를 매개로 교통 가능하게 연결된다. 이때 상기 저장탱크(42)는 대략 30bar 정도의 압축 공기를 저장하고 있다.

또한, 상기 2차 증기 공급관로(36)와 공기 공급관로(44)에는 각각 상기 노즐(40)로 2차 증기 및 압축 공기의 공급을 조절하기 위한 제2개폐조절밸브(36a)와 제3개폐조절밸브(44a)가 개별적으로 설치되는 바, 상기 개폐조절밸브(36a,44a)의 개폐는 별도로 구비되는 조작반(도시안됨)의 제어에 의해 원격적으로 조절될 수 있다.

따라서 상용 항해 중에는 메인 엔진(10)의 연소후 배기관로(12)를 통해 배출되는 배기가스의 폐열을 이용하여 절탄기(14)에서 1차 증기를 생산하고, 상용 항해가 아닌 기타 정박이나 하역, 입/출항시에는 보조 보일러(18)에서 연료의 연소후 발생되는 열을 이용하여 절탄기(14)로 1차 증기를 공급하게 된다.

이어, 상기 절탄기(14)에서 생산된 1차 증기는 스팀관로(20)를 매개로 증기 소비원으로 제공되고, 상기 스팀관로(20)로 제공된 1차 증기중 일부는 제1개폐조절밸브(34a)의 개방을 통해 1차 증기 공급관로(34)로 제공되어 재 가열설비(16)로 공급된다. 상기 재 가열설비(16)로 공급된 1차 증기는 재차 가열되어 고온, 고압의 2차 증기로 변환된 다음 2차 증기 공급관로(36)를 통해 노즐(40)로 공급될 수 있게 된다. 이때 상기 저장탱크(42) 내에 저장된 고압의 압축 공기도 역시 공기 공급관로(44)를 통해 상기 노즐(40)로 공급될 수 있게 된다.

이와 같은 과정을 통해 고온, 고압의 2차 증기와 고압의 압축 공기가 상기 노즐(40)에 공급될 준비가 된 상태에서 상부 갑판(38)의 경계지역을 통해 외적의 침입이 이루어지면, 제2개폐조절밸브(36a)와 제3개폐조절밸브(44a)를 각각 개방시킴으로써 노즐(40)을 통해 고압의 압축 공기와 함께 고온, 고압의 2차 증기를 외부로 분사할 수 있게 되고, 이에 따라 침입하는 외적을 고온, 고압의 2차 증기를 이용하여 효과적으로 퇴치할 수 있게 된다.

한편, 정상적인 경우에는 상기 절탄기(14) 또는 보조 보일러(18)에서 생산된 1차 증기는 스팀관로(20)를 통해 증기 소비원으로 제공되고, 증기 소비원으로 공급되는 1차 증기 중에서 사용하고 남은 잉여의 증기는 다시 분지관로(22)를 통해 덤핑 콘덴서(24)를 거쳐 응축되어 캐스캐이드 탱크(26) 내에 저장된다.

또한, 상기 캐스캐이드 탱크(26) 내에 저장된 응축수는 응축수 공급관로(28)를 통해 다시 보조 보일러(18) 또는 절탄기(14)로 공급되어 1차 증기의 생성에 필요로 하는 물로서 활용될 수 있고, 이때 응축수 공급관로(28)에 위치한 제1피드 펌프(30)와 제2피드 펌프(32)의 가동도 함께 수반된다.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상과 이하에서 기재되는 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 형태의 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10-메인 엔진 12-배기관로
14-절탄기 16-재가열설비
18-보조 보일러 20-스팀관로
22-분지관로 24-덤핑 콘덴서
26-캐스캐이드 탱크 28-응축수 공급관로
30-제1피드 펌프 32-제2피드 펌프
34-1차 증기 공급관로 36-2차 증기 공급관로
38-상부 갑판 40-노즐
42-저장탱크 44-공기 공급관로

Claims (10)

1. 선박의 해적 퇴치 설비로서,
   1차 증기를 발생시키는 1차 증기 생성부;
   상기 1차 증기 생성부로부터 발생된 1차 증기를 재 가열하여 고온, 고압의 2차 증기를 발생시키는 2차 증기 생성부;
   상기 2차 증기 생성부로부터 발생된 2차 증기를 공급받아 이를 고압의 압축 공기를 매개로 외부로 분사하는 분사 장치부; 및
   상기 2차 증기와 상기 압축 공기의 분사를 조절하는 개폐 조절부를 구비하는 것을 특징으로 하는 선박의 해적 퇴치 설비.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 1차 증기 생성부는 상용 항해시 1차 증기를 발생시키도록 메인 엔진의 배기관로에 설치되는 절탄기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박의 해적 퇴치 설비.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 1차 증기 생성부는 정박, 하역, 및 입/출항시 1차 증기를 발생시키도록 연료의 연소를 통해 가열되는 보조 보일러로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박의 해적 퇴치 설비.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 2차 증기 생성부는 1차 증기의 재 가열을 위해 메인 엔진의 배기관로에 설치되는 재 가열설비로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박의 해적 퇴치 설비.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 분사 장치부는 상부 갑판의 가장자리 부위를 따라 다수의 개소로 설치되는 노즐;
   상기 노즐에 2차 증기를 공급하도록 설치되는 2차 증기 공급관로; 및
   상기 노즐에 압축 공기를 공급하도록 설치되는 공기 공급관로를 구비하는 것을 특징으로 하는 선박의 해적 퇴치 설비.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 개폐 조절부는 상기 증기 공급관로와 상기 공기 공급관로에 각각 설치되어 개폐 조절되는 개폐조절밸브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박의 해적 퇴치 설비.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 1차 증기 생성부로 증기의 생성을 위한 물을 공급하는 물 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 해적 퇴치 설비.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 물 공급부는 상기 1차 증기 생성부로부터 생성된 증기 중 잉여의 증기를 제공받아 이를 응축시키는 덤핑 콘덴서;
   상기 덤핑 콘덴서로부터 제공되는 응축수를 저장하는 캐스캐이드 탱크; 및
   상기 캐스캐이드 탱크 내에 저장된 응축수를 상기 1차 증기 생성부로 공급하는 응축수 피드 펌프를 구비하는 것을 특징으로 하는 선박의 해적 퇴치 설비.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 1차 증기 생성부로부터 발생된 증기를 상기 2차 증기 생성부로 제공 가능하도록 공급관로의 개폐를 조절하는 개폐조절밸브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 선박의 해적 퇴치 설비.
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 1차 증기 생성부에는 증기 생성용 물의 순환 공급을 위한 피드 펌프가 설치되는 것을 특징으로 하는 선박의 해적 퇴치 설비.

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